第一章绪论所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术直接承担电能的变换或控制任务的电路被称为主电路第二章电力电子器件
1电力电子器件在实际应用中一般是由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统
2电力电子器件分类①按照能够被控制电路信号所控制的程度不可控器件电力二极管、半控型器件晶闸管、全控器件GTOGTR电力MOSFETIGBT②按驱动信号性质电流驱动型和电压驱动型③按驱动信号波形脉冲触发型和电平控制型④按载流子参与导电情况单极性、双极型、复合型
3电力二极管可承受高电压和大电流①垂直导电结构使得硅片中通过电流的有效面积增大②P区和N区之间多了一层低掺杂N区其掺杂浓度接近本证半导体PiN结构低掺杂N区越厚电力二极管能够承受的的反向电压越高
4电导调制效应当PN结上流过的正向电流较小时二极管的电阻主要是作为基片的低掺杂N区的欧姆电阻其阻值较高且为常量因而管压降随正向电流的上升而增加当PN结上流过的正向电流较大时由P区注入并积累在低掺杂N区的少子空穴浓度将很大为了维持半导体的电中性条件其多子浓度也相应大幅度增加使得其电阻率明显下降也就是电导率大大增加
5电力二极管动态特性
延迟时间tdt1t0电流下降时间tft2t1反向恢复时间trrtdtf恢复特性的
软度tftd
分析a设tF时刻外加电压突然从正向变为反向正向电流在此反向电压作用下开始下降下降速率有反向电压大小和电路中的电感决定而管压降由于电导调制效应基本变化不大直至正向电流降为零的时刻t0此时电力二极管由于在PN结两侧存储有大量少子的缘故儿并没有恢复反向阻断能力这些少子在外加反向电压的作用下被抽取出电力二极管因而流过较大的反向电流当空间电荷区附近存储的少子即将被抽尽时管压降变化变为负极性于是开始抽取离空间电荷区较远的浓度较低的少子因而在管压降极性改变后不久的t1时刻反向电流从其最大值IRP开始下降空间电荷区开始迅速展宽电力二极管开始重新恢复对反向电压的阻断能力在t1时刻以后由于反向电流迅速下降在外电路电感的作用下会在电力二极管两端产生比外加反向电压大得多的反向过冲电压URP在电流变化率接近零的t2时刻电力二极管两端承受的反向电压才降至外加电压的大小电力二极管完全恢复对反向电压的阻断能力b正向恢复时间tfr出现电压过冲的原因电导调制效应起作用所需的大量少子需要一定的时间来储存在达到r